[發明專利]一種低溫適用車用尿素液及其制備方法

在審

• 申請號: 202010855302.2
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111939739A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 李鐵軍;賈正鋒;李楊
• 申請（專利權）人: 山東歐藍素汽車環保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/92;B01D53/56;F01N3/20
• 代理公司: 濟南領升專利代理事務所(普通合伙) 37246
• 代理人: 王吉勇

本發明公開了一種低溫適用車用尿素液及其制備方法，其中尿素液包括超純水、尿素、1,4?丁內酯和乙醇四種組分，其制備方法步驟為以超純水為分散介質，加入尿素顆粒，經充分溶解后加入1,4?丁內酯和乙醇進行復配，經充分混合即得尿素液。本發明使用到的反應工藝簡便，綠色環保、可重復性高。本發明提供的車用尿素液配方簡單易于操作，適于大規模生產。配方中乙醇和1,4?丁內酯均為常見化學物質，綠色環保、不含有S、P等環境有害物質。本發明公開的一種低溫適用車用尿素液及其制備方法，由于未引入金屬離子和氯離子因此碳酸鹽和氯化物的檢出量不會超標，且尿素液的冰點可通過調整配方中各組分的比例進行調整。

技術領域

本發明涉及柴油發動機尾氣處理技術領域，具體涉及一種低溫適用車用尿素液及其制備方法。

背景技術

隨著我國汽車特別是柴油車保有量不斷增加，汽車排放的氮氧化物和顆粒物對人類健康及大氣環境的危害已引起高度關注。這其中柴油貨車造成的污染甚為嚴重，柴油發動機的主要污染排放物是NO_X(氮氧化物)和PM(固體微粒)，目前已可通過技術手段使柴油在發動機中充分燃燒有效對PM的排放量進行控制，但是NO_X的排放量控制則需在排氣的過程中將其還原為N₂(氮氣)和H₂O(水)，這一過程必須的還原劑就是車用尿素液，尾氣從渦輪增壓器出來進入排氣管，排氣管上安裝有尿素計量噴射裝置，在溫度達到300℃-500℃時噴入尿素液，將反應還原為氮氣和水，避免對環境產生污染。

現有多種低溫車用尿素液的制備方法，如中國專利CN 107138044 B《一種具有低溫性能的柴油車用尿素溶液及其制備方法》公開了一種具有低溫性能的柴油車用尿素溶液及其制備方法，使用了包括高純水、尿素、小分子液體醇胺類物質和小分子液體醇類物質在內的四種組分進行混合以制成低溫適用的車用尿素溶液，但醇胺類物質本身是弱堿性物質，長期使用會腐蝕汽車內的部件。再如中國專利CN 102213126 B《一種低溫尿素還原劑組合物》、CN 102213124 B《一種超低溫車用尿素溶液組合物》、CN 104675483A《一種低冰點氮氧化物還原劑及其制備方法》和CN 104533577 A《一種超低冰點氮氧化物及其制備方法》，都選用了小分子液體醇類作為復合添加劑，但成分都相對較復雜，增加工藝難度，另外這些組合物或方法中都含有甲酰胺，甲酰胺具有可燃性，在催化劑存在下，可分解出劇毒氰化氫，且其本身能強烈腐蝕黃銅、鉛和橡膠，不方便貯存和運輸。因此需要一種改進的車用尿素液制備方法來解決上述問題，已滿足工業生產和實際使用的需要。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種低溫適用車用尿素液及其制備方法。通過添加1,4-丁內酯和乙醇，不僅簡化了制備方法，也使制得的車用尿素液的冰點可通過添加劑的比例進行控制。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

低溫適用車用尿素液，由以下組分組成：超純水、尿素、1,4-丁內酯和無水乙醇，其中各組分的質量比為：超純水：尿素：1,4-丁內酯：乙醇＝50-80:20-35:5-40:1-20。

一種低溫適用車用尿素液的制備方法，包括以下步驟：

S1.以超純水為介質，加入尿素，經充分攪拌10-120分鐘得到澄清透明混合溶液；

S2.將步驟S1得到的混合溶液在攪拌條件下，加入1,4-丁內酯和乙醇，攪拌30-120分鐘得到澄清透明即得低溫適用車用尿素液。

所述步驟S1的混合溶液中，混合溶液中尿素的質量份數為20-35份，優選質量份數為31-33份。

所述步驟S1中的攪拌方式為鼓泡攪拌，鼓泡的壓力為1.1×10⁵Pa-1.5×10⁵Pa，優選鼓泡壓力為1.30×10⁵Pa-1.35×10⁵Pa。